Водородный автобус от компании Тойота

Если верить приведенным цифрам, получается ~230 моль. То есть, 1 фунт(!) водорода обеспечивает пробег автобуса свыше 700 км! (В пересчёте на газ расходуется 6,9л Н2 на 1км).

В случае электрохимического транспорта действует принцип "Тише едешь, дальше будешь". Если на нем не выжимать более 70 км/ч, то можно еще с полсотни км намотать.

К.п.д. двигателя внутреннего сгорания =20%, к.п.д. "гибрида" примем за 100%.
Теплота сгорания водорода =120МДж/кг, бензина - 40...
Получается, 0,5 кг Н2 (макс. заправка нашего автобуса) по теплотворной способности эквивалентны 2л бензина (это с учётом плотности, причём везде чуть округлено в пользу бензина); принимая же во внимание к.п.д. ДВС, имеем 10 л углеводородов. Однако средний автобус "жрёт" 30л бензина на 100 км (http://minibus.com.ua/page/average-consumption-autobus). Умножим 30л на 7,6 - выходит более 200 литров!
Несмотря на игнорированную мною рекуперацию разница в 20 раз вызывает большие сомнения.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
А вот что нашёл в Инете:
"...Opel Zafira с силовой установкой на водородных топливных элементах мощностью 94 кВт в условиях Вашингтона потребляет 1,83 кг водорода на 100 миль (160 км) пробега, то есть 14,3 литра бензинового эквивалента. Бензиновый аналог Opel Zafira с двигателем объёмом 1,6 л мощностью 85 кВт потребляет 5,8 л бензина на 100 км в условиях трассы.
...National Renewable Energy Laboratory (США) в своих расчётах использует среднюю дальность пробега легкового автомобиля равную 12000 миль в год (19200 км), потребление водорода — 1 кг на 60 миль (96 км) пробега. То есть одному легковому автомобилю на водородных топливных элементах в год требуется 200 кг водорода, или 0,55 кг в день. Один килограмм водорода считают равным по энергетической ценности одному галлону (3,78 л) бензина"
(http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0% ... 1%80%D1%82)

Ага, нашёл: в исходнике не 35атм, а 35МРа - то есть 350 атм. Совсем другое дело!
К тому же (чуть раньше наткнулся), к.п.д. современных ДВС доходит до 35%.
Поэтому (35х10)/20=17,5 - нестыковка в 20 раз более-менее устранена.

Сейчас она вообще устранится. В тесте использовали автобус с другим баком 760-830 км это 700 атм 156 л. Это я немного наколбасил. Но как минимум 400-500 км на 4,3 кг Н2 не плохо (для бензина это 50-90 км).

Честно говоря, машины и автобусы с водородом под таким давлением мне не очень нравится: с точки зрения безопасности это чревато.

Не-не, Владимир! Водород "сжигается" в топливных элементах, а уж колёса вращает электроток.
Поначалу, и вправду, пытались вдувать Н2 в ДВС, но там вылезла масса проблем и пришлось искать другой способ (см. "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82" - здесь всё описано).


Баки тестированы на 700 атм, но "надуваются" до 350 (запас по прочности). Однако мне кажется, там (http://en.wikipedia.org/w/index.php?tit ... =554359031) всё же имелось в виду 5-7 баков по 150 л каждый. Ежели так, заправленный до 350 атм семибачный автобус имеет: 150*7*350 = 367,5 куб.м (при н.у.) или же 32,8 кг водорода.
По теплотворной способности 1 кг Н2 эквивалентен 4л бензина (грубо), но поскольку к.п.д. топливного движителя (ТЭ+ЭД+...) примерно в полтора раза выше к.п.д. ДВС, напишем "1кг Н2 = 6л бензина". И вот получается: будь наш автобус с обычным ДВС, для эквивалентной замены водорода в его баки надо залить 32,8*6 = 196,8 л бензина (это в идеале, но пусть...). При среднем расходе бензина 30 л/100 км имеем дальность пробега 196,8*100/30 = 656 км.
"Недобранные" ДВС-автобусом километры спишем на неучтённую рекуперацию и т.д. .

На ютюбе есть видео этого автобуса. Баллоны, топливный элемент и АКБ находятся на крыше. По виду один баллон максимум на 40 л.
...
Если один такой бахнет шансов у пассажиров никаких.

Я имел в виду именно взрыв баллона. Какой бы не был двигатель (внутреннего сгорания или электродвигатель + топливыне элементы), при аварии взрыв баллонов более, чем возможен.

Поэтому американцы на свои тягачи ставят "софки" (SOFC - твердоокисный топливный элемент). Они работают при 900-1000⁰С, но при этом выделяемое им тепло (вместе с теплом которое используется для разгона) можно эффективно преобразовать в электричество. На стационарных объектах для этого используют интегрированную газовую турбину с электро-механическим генератором (SOFC-GT), на транспорте или в быту - термоэлектрический генератор. У сегодняшних SOFC-GT КПД от 80 до 95%, у второго "гибрида" 70-85%. Электрический КПД самого ЭХГ, без преобразования тепла, 60-65%. Причем их электрический КПД не зависит от типа топлива как у "мембранников" (элемент с протоннообменной мембраной). И самое главное "софки" не требуют громоздких компенсирующих схем электропитания, в отличии от "мембранников". И употребляют спирты, бензин, биодизель или сжиженный газ. Стационарные установки могут "есть" и чистый сероводород (потенциальные запасы которого на 10¹² лет).



Да нет у "мембранников" он порядка 60%, щелочной выдавал 70-80%, но он не пригоден для эксплуатации с использованием атмосферного воздуха. Если использовать водородсодержащий газ, то электрический КПД будет порядка 30-40% - это большая проблема элементов с прямым преобразованием топлива.

Я намеренно взял нереальные 100%, чтобы "получить" максимум эквивалентного бензина, то бишь минимум кратности... И всё равно оказалось "20", что неоспоримо свидетельствовало об ошибке в исходных данных. (Ну не могут 60 грамм водорода тащить нехилый автобус 100 км - это ж не уран, в конце концов! Я это прикинул в уме, ещё дочитывая вашу заметку, почему и стал проверять...). А в последующих своих постах подставлял уже реальные цифры, найденные к тому времени в Инете. И всё неплохо сошлось.

60 г урана его и с места не сдвинут, поскольку цепная реакция не запустится. А вот 60 г водорода его около 6,9 км протащит.

BNSF 1205 HH автономный электровоз на сжатом или (несколько экземпляров) на ожиженном водороде.

Встретил возможный способ производства водорода из оливинов (в частности фаялита) путем серпентинизации (геотермальная реакция).
3 Fe₂SiO₄ + 2 H₂O → 2 Fe₃O₄ + 3 SiO₂ + 3 H₂

Целых 10 мкмоль H₂ из 3 моль базальта (в пересчете на железо).
Не, сероводород подобным образом добывать, все же более выгодно. Кроме того отходом электрохимических электростанций будет ценное химическое сырье.